Двигатель Эриксона

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

 

Развитие этой темы двигатель Брайтона
Воздух сжимался в отдельном цилиндре. Затем он смешивался с топливом и поступал в рабочий цилиндр — цилиндр сгорания. У самого входа в него смесь поджигалась и врывалась струей пламени. Оно горело при постоянном давлении. Объем продуктов сгорания превышал объем воздуха в 3–5 раз. Горение продолжалось до тех пор, пока был открыт клапан. В это время продукты сгорания действовали на поршень с тем давлением, которое создал компрессор. После закрытия клапана газы продолжали толкать поршень, расширяясь под действием внутренней энергии. В итоге совершалась работа, значительно превышавшая работу сжатия.

Брайтон жил в эпоху, когда термодинамика лишь зарождалась. Он не знал о зависимости КПД цикла от давления. Действуя интуитивно, он поднял его до 4,75 атмосферы. Как следует из отчета об испытаниях независимой комиссии профессора Терстона, полная мощность, развиваемая рабочим цилиндром, достигала 8,62 л. с. Из нее 3 л. с. тратилось на сжатие воздуха в компрессоре, 1,62 л. с. терялось на трение в механизме и 4 л. с. составляли полезную мощность. При этом КПД двигателя равнялся 10–12 % на светильном газе и 7,5 % на керосине. (Последнее было связано с применением очень неудачного испарительного карбюратора.)

В то время КПД паровых машин мощностью до 10 л. с. равнялся 3–6 %, а КПД лучшей судовой машины мощностью 650 л. с. не превышал 12 %. Таким образом, двигатель Брайтона уже в момент своего появления оказался одним из самых эффективных двигателей своего времени.

Но инженерный мир не понял Д. Брайтона. Погнались за простотой. Предпочли сжатие, расширение и сгорание вести в одном и том же цилиндре. Что привело к результатам, которые мы видим сегодня.

Правда, Брайтон полностью не забыт. В газотурбинных двигателях сжатие происходит в отдельном компрессоре, сгорание при постоянном давлении, а расширение в турбине. С точки зрения термодинамики, не имеет значения, как процесс реализуется чисто технически. Поэтому процесс, происходящий в газотурбинных двигателях, называют циклом Брайтона. В основном это двигатели больших мощностей, хорошо зарекомендовавшие себя в авиации и на флоте. Их достоинства общеизвестны, и задерживаться на них мы не будем.

Вернемся к поршневому варианту двигателя Брайтона. Достаточно компрессор соединить с цилиндром сгорания через ресивер, в котором собрался бы приличный запас сжатого воздуха, как двигатель обретает свойства паровой машины. При увеличении нагрузки на валу скорость вращения уменьшается. Но теперь клапан дольше остается открытым, дольше работает горелка и в цилиндр попадает больше продуктов сгорания. Увеличивается работа и крутящий момент.

При старте достаточно открыть кран ресивера, зажечь горелку, и двигатель заработает. И тогда сдвинет с места тысячетонный состав. При разгоне все произойдет, как в паровой машине, только вместо уменьшения порций пара будут уменьшаться порции топлива. Регулировка его мощности производится простым изменением длительности открывания впускного клапана.

И в этом отношении брайтон (будем называть его, как дизели и стирлинги, с маленькой буквы) не только не хуже паровой машины, но, пожалуй, много лучше. Ему не нужен опасный паровой котел, а при давлении 30–40 атмосфер его КПД начинает превышать 40 %. С таким двигателем можно строить автомобили, не имеющие коробки скоростей, локомотивы без электрической передачи. Брайтон можно непосредственно присоединять к колесу. Как это было на паровозах. Одним словом, брайтон — идеальный двигатель для XXI века.

Но попробуем его усовершенствовать. Очень важно, чтобы на всех режимах работы КПД оставался высоким.

Теория показывает, что для этого необходимо ввести регенерацию, использовать тепло выхлопных газов для подогрева воздуха, выходящего из компрессора. При этом КПД может достигать 50 %.

 

[QUOTE="нигрол, post: 23614852, member: 715191"въ отличие отъ машинъ, въ которыхъ посредствующимъ теломъ служат продукты горЪжя, причемъ горение происходит внЪ цилиндра машины *).][/QUOTE]Двигатель Юнкерса. Есть мнение, что не Юнкерса, а это есть 2я разработка батюшки Стирлинга.
А что/кто такой Робинсон - я не знаю.

 

Не... Юнкерса это двигатель чемодан с встречно двигавшимися поршнями дизель надувный двухтактный.
Робинсон это серийно выпускавшийся двигатель разновидность двигателя стерлинга.
Он на самой верхней картинке

 

Он наиболее приемлем для самодельного изготовления

 

Нижний цилиндр _(тазик) можно изготовить из старого газового баллона. Подрезав его посередине.
В старой книжке сказано что такой дв дает 1.5 силы но есть резервы удвоить его мощность

 

Самое трудное в постройке эриксона (не считая клапанов), это из чего и как сделать цилиндр большого диаметра с охлаждением, с малым трением в поршневых кольцах, как их смазывать. Газовой баллон, возможно кастрюля из нержавейки, наверное могли бы быть основой для цилиндра низкого давления, но там геометрия далеко не идеальный цилиндр, надо токарном ,(может даже карусельном, если большая заготовка), дорабатывать, а в газовом баллоне стенки и так тонкие
Как вариант можно использовать отрезок чугунной водопроводной трубы, там стенки свыше 10 мм и диаметры разные, начиная от 100, 150 200 .300. 400. 500, до 900 мм.

 

Если о старой книжке.
То в начале там приведен воздушный двигатель Робинсона 1.5 лс. Он же стирлинг без клапанов.
Вот я и писал что к цилиндру нижнему где ходит вытеснитель. подойдет обрезанный газовый баллон.
Там особой симметричности не требуется.
А вот рабочий цилиндр который перпендикулярно ему и выше. Тут надо применить цилиндр в сборе с поршнем от мото техники.
Этот самый Робинсон в более поздних конструкциях просто являться как бы крышкой буржуйки.
А остальное тепло шло на отопление помещения.

 

Теперь о переделке Робинсона на Эриксон.
Рассмотрим закрытый от обьема топки двигатель
Нужны входные и выходные клапана.
Забираем воздух с атмосферы. обратным ходом рабочего поршня
запираем клапан. ..в принципе он и сам закроется..от разницы давления.
Вытеснитель в обрезном цилиндре, являющийся крышкой топки..совершает ход и воздух нагреваясь толкает рабочий поршень.
.Совершая рабочий ход.
Затем открывается сбросной клапан принудительно.
Поршень рабочий поднимаясь вверх ... вытесняет весь воздух.
Но ведь его можно и использовать_допустим на поддув топки. или вентиляцию.

 

Другие варианты. когда вся топка ...как бы является цилиндром с вытеснителем...
Да КПД больше. но
Сложнее
Из за проблемы закидывать в топку топлива. У нас ведь она должна быть герметичной..!?

 

Есть медно графитовые уплотнители .. Они самосмазывающиеся.
Давление у нас и 2 бар не будет. поэтому можно под рабочий цилиндр и кастрюлю

 

Я чего то поглядел в сети. Непонятно как он работает. Анимашку бы...